的铸件缺陷及无损检测
阀门作为一种压力容器，其质量关系到人民财产和生命安全，而阀门上所采用的铸件尤其是承压铸件的缺陷尤其值得阀门的设计和制造人员尤为关注，下面，我就从阀门铸件的缺陷、成因、无损检测方式等方面归纳总结一下。
一、铸件缺陷的种类
阀门铸件的主要缺陷主要包括外观缺陷、内在缺陷。
1）外观缺陷指铸件表面粗糙度缺陷、表面缺陷、尺寸偏差、形状偏差、重量偏差。
2）内在缺陷主要存在于铸件的化学成分、物理性能、机械性能、金相组织以及存在于铸件内部的孔洞、裂纹、夹杂、偏析等情况；
二．内在缺陷的种类、成因及防止措施
1）冷隔和浇不足
液态金属充型能力不足，或充型条件较差，在型腔被填满之前，金属液便停止流动，将使铸件产生浇不足或冷隔缺陷。浇不足时，会使铸件不能获得完整的形状；冷隔时，铸件虽可获得完整的外形，但因存有未完全融合的接缝，铸件的力学性能严重受损。
防止浇不足和冷隔的方法：提高浇注温度与浇注速度。
2）气孔
气体在金属液结壳之前未及时逸出，在铸件内生成的孔洞类缺陷。气孔的内壁光滑，明亮或带有轻微的氧化色。铸件中产生气孔后，将会减小其有效承载面积，且在气孔周围会引起应力集中而降低铸件的抗冲击性和抗疲劳性。气孔还会降低铸件的致密性，致使某些要求承受水压试验的铸件报废。另外，气孔对铸件的耐腐蚀性和耐热性也有不良的影响。
防止气孔的产生的主要方法：降低金属液中的含气量，增大砂型的透气性，以及在型腔的最高处增设出气冒口等。
3）粘砂
铸件表面上粘附有一层难以清除的砂粒称为粘砂。粘砂既影响铸件外观，又增加铸件清理和切削加工的工作量，甚至会影响机器的寿命。
防止粘砂的方法：在型砂中加入煤粉，以及在铸型表面涂刷防粘砂涂料等。
4）夹砂
在铸件表面形成的沟槽和疤痕缺陷，在用湿型铸造厚大平板类铸件时极易产生。铸件中产生夹砂的部位大多是与砂型上表面相接触的地方，型腔上表面受金属液辐射热的作用，容易拱起和翘曲，当翘起的砂层受金属液流不断冲刷时可能断裂破碎，留在原处或被带入其它部位。铸件的上表面越大，型砂体积膨胀越大，形成夹砂的倾向性也越大。
防止夹砂的方法与防止粘砂的相同。
5）砂眼 在铸件内部或表面充塞着型砂的孔洞类缺陷。
防止砂眼的方法与防止粘砂的相同。
6）胀砂 浇注时在金属液的压力作用下，铸型型壁移动，铸件局部胀大形成的缺陷。
防止胀砂的方法：为了防止胀砂，应提高砂型强度、砂箱刚度、加大合箱时的压箱力或紧固力，并适当降低浇注温度，使金属液的表面提早结壳，以降低金属液对铸型的压力。
7）裂纹
铸件上的裂纹也分为冷裂纹和热裂纹。其中，在铸造过程中，铸件受到热应力的作用，从而产生的裂纹叫做热裂纹。冷裂纹是铸件凝固后冷却到弹性状态时，因局部铸造应力大于合金极限强度而引起的开裂。
防止裂纹的方法：应注意铸件结构工艺性，使铸件壁厚不均匀的部位均匀过渡，采用合适的圆角尺寸；调整涂料厚度，尽可能使铸件各部分达到所要求的冷却速度，避免形成太大的内应力；应注意金属模具的工作温度，调整模具斜度，以及适时抽芯开裂，取出铸件缓冷。
8）缩孔和疏松
缩孔是铸件表面或内部存在的一种表面粗糙的孔，轻微缩孔是许多分散的小缩孔，即疏松，缩孔或疏松处晶粒粗大。常发生在铸件内浇道附近、冒口根部、厚大部位，壁的厚薄转接处及具有大平面的厚薄处。
防止缩孔和疏松的方法：提高磨具温度；调整涂料层厚度，涂料喷洒要均匀，涂料脱落而补涂时不可形成局部涂料堆积现象；对模具进行局部加热或用绝热材料局部保温；热节处镶铜块，对局部进行激冷；模具上设计散热片，或通过水等加速局部地区冷却速度，或在模具外喷水，喷雾；用可拆缷激冷块，轮流安放在型腔内，避免连续生产时激冷块本身冷却不充分；模具冒口上设计加压装置；浇注系统设计要准确，选择适宜的浇注温度。
三．内在铸造缺陷检测方法
1. 铸件表面及近表面缺陷的检测
1）渗透检测
液体渗透检测用来检查铸件表面上的各种开口缺陷，如表面裂纹、表面针孔等肉眼难以发现的缺陷。渗透检测的精确度随被检材料表面粗糙度增加而降低，即表面越光检测效果越好，磨床磨光的表面检测精确度最高，甚至可以检测出晶间裂纹。除着色检测外，荧光渗透检测也是常用的液体渗透检测方法，它需要配置紫外光灯进行照射观察，检测灵敏度比着色检测高。
2）涡流检测
涡流检测适用于检查表面以下一般不大于6～7MM深的缺陷。涡流检测的主要缺点是不能直观显示探测出的缺陷大小和形状，一般只能确定出缺陷所在表面位置和深度，另外它对工件表面上小的开口缺陷的检出灵敏度不如渗透检测。
3）磁粉检测
磁粉检测适合于检测表面缺陷及表面以下数毫米深的缺陷。磁粉检测显示出的缺陷基本上都是横切磁力线的缺陷，对于平行于磁力线的长条型缺陷则显示不出来，为此，操作时需要不断改变磁化方向，以保证能够检查出未知方向的各个缺陷。
2. 铸件内部缺陷的检测
对于内部缺陷，常用的无损检测方法是射线检测和超声检测。其中射线检测效果最好，它能够得到反映内部缺陷种类、形状、大小和分布情况的直观图像，但对于大厚度的大型铸件，超声检测是很有效的，可以比较精确地测出内部缺陷的位置、当量大小和分布情况。
1）射线检测
射线检测，一般用X射线或γ射线作为射线源，因此需要产生射线的设备和其他附属设施，当工件置于射线场照射时，射线的辐射强度就会受到铸件内部缺陷的影响。穿过铸件射出的辐射强度随着缺陷大小、性质的不同而有局部的变化，形成缺陷的射线图像，通过射线胶片予以显像记录，或者通过荧光屏予以实时检测观察，或者通过辐射计数仪检测。其中通过射线胶片显像记录的方法是最常用的方法，也就是通常所说的射线照相检测，射线照相所反映出来的缺陷图像是直观的，缺陷形状、大小、数量、平面位置和分布范围都能呈现出来，只是缺陷深度一般不能反映出来，需要采取特殊措施和计算才能确定。
2）超声检测
超声检测也可用于检查内部缺陷，它是利用具有高频声能的声束在铸件内部的传播中，碰到内部表面或缺陷时产生反射而发现缺陷。反射声能的大小是内表面或缺陷的指向性和性质以及这种反射体的声阻抗的函数，因此可以应用各种缺陷或内表面反射的声能来检测缺陷的存在位置、壁厚或者表面下缺陷的深度。
超声检测作为一种应用比较广泛的无损检测手段，其主要优势表现在：检测灵敏度高，可以探测细小的裂纹；具有大的穿透能力，可以探测厚截面铸件。其主要局限性在于：对于轮廓尺寸复杂和指向性不好的断开性缺陷的反射波形解释困难；对于不合意的内部结构，例如晶粒大小、组织结构、多孔性、夹杂含量或细小的分散析出物等，同样妨碍波形解释；另外，检测时需要参考标准试块。
成高：王佳文（摘抄）
